§ 24. Уровни научного познания и их взаимосвязь

В методологии науки еще в рамках неопозитивизма были выделены два уровня научного познания – эмпирический и теоретический. Неопозитивисты немало сделали в плане анализа структуры этих уровней и их взаимосвязи. Необходимо отметить, что само выделение этих уровней не является простой процедурой наглядной констатации их наличия и различий. Такое выделение есть результат теоретического методологического анализа. И выявление взаимосвязи этих уровней тоже продукт теоретического анализа, отражающего их реальную взаимосвязь.

В рамках современных методологических исследований эмпирический и теоретический уровни различаются общей направленностью познавательных процедур, предметом исследования, типом используемых средств и методов, а также формами фиксации полученного результата.

На эмпирическом уровне научное исследование направлено на изучение явлений (констатацию самого факта существования познаваемого объекта, его наблюдаемых свойств и связей с другими объектами, определение интенсивности выявленных свойств и т. п.). Предметом исследования на этом уровне будут характеристики наблюдаемых явлений и их корреляции (соотношения, зависимости). На эмпирическом уровне используются средства реального наблюдения, измерения, экспериментирования, с помощью которых осуществляется непосредственный материальный контакт с изучаемым объектом (реактивы, приборы наблюдения, экспериментальные установки и др.). В соответствии с этими средствами используются специфические методы (наблюдение, описание, измерение, эксперимент). Знания эмпирического уровня выражаются в диаграммах, графических зависимостях, статистических описаниях, числовых таблицах и др. Основной формой записи является эмпирический факт⁶⁰.

На теоретическом уровне научное исследование направлено на выявление сущности изучаемых явлений «в чистом виде». Это достигается за счет использования особого типа идеальных объектов – так называемых идеализированных (абстрактных) объектов, отличающихся от идеальных объектов эмпирического уровня. На эмпирическом уровне используется такая разновидность идеальных объектов, как эмпирические объекты, которые представляют собой абстракции, фиксирующие признаки реальных предметов опыта. Это абстракции‑схематизации фрагментов реального мира. Любой признак, носителем которого выступает эмпирический объект, может быть найден в соответствующих ему реальных предметах (но не наоборот, так как эмпирический объект репрезентирует не все, а лишь некоторые признаки реальных объектов, абстрагированные из действительности в соответствии с задачами эмпирического познания). Эмпирические объекты составляют смысл таких терминов эмпирического языка, как «провод с током», «магнитная стрелка».

В отличие от эмпирических абстрактные объекты являются идеализациями, которые могут иметь не только признаки, соответствующие свойствам и отношениям реальных объектов, но и признаки, которыми не обладает ни один объект («идеальный газ», «абсолютно твердое тело»). Высказывания теоретического языка строятся относительно не реальных, а абстрактных, эмпирически не констатируемых объектов, корреляции которых образуют непосредственный смысл терминов теоретического языка. Эти теоретические высказывания становятся утверждениями о явлениях и процессах реальности лишь в той мере, в какой они могут быть обоснованы как замещение, репрезентация сущности реальных процессов и явлений⁶¹.

Рассмотрим подробнее структуру этих уровней (особенно – теоретического) и их взаимосвязь. Прежде всего нужно соотнести две пары понятий: «чувственное – рациональное» и «эмпирическое – теоретическое». Как уже отмечалось в § 19, чувственное и рациональное органически взаимосвязаны. Чувственный образ пронизан рациональным, эмоциональным, ценностным содержанием, рациональное содержит в себе чувственные моменты. Восприятие всегда осмысленно. Но на эмпирическом уровне имеет место не только осмысленное восприятие объектов, но и осмысление осмысленного восприятия. Так уже простейший подуровень эмпирического уровня – данные наблюдения – есть не что иное, как фиксация в логической знаковой форме протокольных предложений показаний приборов, которые отображаются в осмысленном восприятии субъекта. Более того, эмпирический уровень пронизан рационально‑теоретическими моментами. Это проявляется не только в теоретической нагруженности эмпирических фактов, составляющих подуровень эмпирического уровня (о чем мы позже еще будем говорить), но и в целевой регуляции самого эксперимента теоретическими моментами (гипотезы, теории).

В теоретическом чувственное представлено иначе, чем в просто рациональном (присутствие наглядных образов в рассуждении). Конечно, наглядные образы сопровождают и теоретические рассуждения (графики, схемы и т. п.), но чувственное глубже и органичнее входит в теоретическое. Как показал В. С. Степин, в формировании концептуального аппарата теории, наряду с аксиоматически‑дедуктивными операциями в рамках математического формализма, большую роль играет генетически‑конструктивный подход, предполагающий мысленные эксперименты с абстрактными объектами⁶².

А мысленный эксперимент – это метод теоретического познания, в процессе которого в чувственно‑наглядной форме (в перцептуальном пространстве и времени) осуществляются операции, но не с предметами и не с образами, а с абстрактными (идеализированными) объектами (материальная точка, изохронные часы, световые лучи).

Кроме данных наблюдений и эмпирических фактов, выделяют еще один слой эмпирического уровня – эмпирические зависимости. Это отношения между объектами, их элементами, свойствами (причинные, функциональные и др.). Они устанавливаются в результате серии наблюдений, экспериментов и являются итогом индуктивного обобщения опыта, а поэтому представляют собой вероятностное знание. Такое знание приобретает характер достоверного, доказанного в форме теоретического закона, выражающего существенные связи и отношения. Именно доказанного, а не просто эмпирически подтверждаемого. На эмпирическом уровне сущность изучаемых явлений лишь «просвечивается» через конкретную форму своего выражения, но не дается в чистом виде, как на теоретическом уровне.

Что касается теоретического уровня, то он тоже имеет сложную структуру, которая эмпирически не констатируема, а выявляется в результате теоретического анализа⁶³. Центральным компонентом этого уровня является теория , с разветвленной системой теоретических объектов, представленная фундаментальной теоретической и частными теоретическими схемами, которые не выводятся дедуктивно из фундаментальной схемы, а конструируются на ее основе. Система абстрактных объектов взаимосвязана с математическим аппаратом, который позволяет не только в краткой формализованной форме выразить отношения между абстрактными объектами, но и активно участвует в их формировании. Концептуальная система абстрактных объектов вместе с математическим аппаратом представляет собой идеализированную модель, репрезентирующую в чистом виде сущность процессов в описываемом теорией фрагменте реальности.

Помимо подуровня собственно теории, в концепции В. С. Степина выделен подуровень метатеоретических оснований , к которому относятся научная картина мира, идеалы и нормы научного познания и философские основания (философские идеи и принципы, обосновывающие саму картину мира, идеалы и нормы научного исследования). Такая сложная структура теоретического знания выявлена на основе анализа развитого физического знания, где можно выявить все названные компоненты. В. С. Степин рассматривает фундаментальные физические теории (классическую механику, электродинамику, теорию относительности и квантовую теорию) и соответствующие им механическую картину мира, электродинамическую и квантово‑релятивистскую. В последние годы на основе синергетики и ряда других наук формируется синергетическая картина мира, претендующая на статус общенаучной.

Концепция В. С. Степина гораздо более четко и содержательно описывает структуру и динамику научного познания по сравнению даже с наиболее развитой концепцией И. Лакатоса, не говоря уже о достаточно расплывчатых концепциях К. Поппера, Т. Куна, П. Фейерабенда. Поэтому мы и будем опираться на нее в этой главе.

Рассмотрим подробнее статус и функции научной картины мира. Научная картина мира выделяется в качестве особого слоя теоретического знания, обладающего более фундаментальным гносеологическим статусом по сравнению с теорией. Описание на языке абстрактных объектов теории – это условное описание. Идеализированные же объекты картины мира воспринимаются не как условные идеализации, а как объекты, выражающие «саму природу вещей». Например, материальная точка в механике Ньютона воспринимается как условная идеализация. И. Ньютон прекрасно понимал, что материальных точек (тел, лишенных размеров) в природе не существует. Но неделимая корпускула механической картины мира обладает не условным, а онтологическим статусом.

Поэтому теория, будучи спроецирована на картину мира, получает своеобразную легитимацию со стороны последней. Эту проекцию теории на картину мира В. С. Степин называет семантической интерпретацией, или объективацией теории, придающей последней онтологический смысл. Одно дело – материальная точка как тело, лишенное размеров. Но если выразить понятие материальной точки в терминах картины мира (корпускулы), то материальная точка предстанет как тело, размерами которого можно пренебречь. Поэтому научная картина мира служит легитимирующим онтологическим основанием для теории, что позволяет воспринимать последнюю как отражение (пусть и в экзотической, ненаглядной математизированной форме) подлинного положения вещей.

Теория нуждается не только в онтологической легитимации (проекция на картину мира), но и в эмпирическом обосновании, связывающем теорию с эмпирическим материалом. Этому аспекту всегда уделялось повышенное внимание. Однако связь теории с эмпирическим материалом, как показал В. С. Степин, предстает не такой простой, как полагали сторонники позитивизма и операционализма. Оказывается, что так называемые операциональные определения , связывающие физические величины теории с опытом, являются описанием не реальных измерительных процедур, как думали многие, а идеализированных измерительных ситуаций, которые соответствуют реальным ситуациям эксперимента и измерения⁶⁴.

Картина мира, помимо очень важной легитимирующей, выполняет и другие функции, поскольку отличается от теории большей наглядностью, широтой охвата и характером обобщения изучаемых явлений. На нее могут проецироваться несколько теорий. Кроме того, в условиях, когда еще нет развитой теории, картина мира может выполнять эвристические функции. Например, когда экспериментально были обнаружены катодные лучи и рентгеновское излучение, вначале отсутствовало их теоретическое объяснение, которое было дано позже. В этих условиях электродинамическая картина мира подсказывала и направляла ход дальнейших исследований. В рамках электродинамической картины мира все процессы рассматривались как взаимодействие «лучистой материи» (колебания эфира) и частиц вещества (электрически заряженных или нейтральных). В соответствии с этим регулировались и эксперименты, и их объяснение. Было установлено, что катодные лучи представляют собой поток отрицательно заряженных частиц (электронов), а рентгеновские – «жесткое» электромагнитное излучение⁶⁵.

Научная картина мира представляет собой обобщенную схему видения реальности, в которой выражены обобщенные представления о системно‑структурных характеристиках объектов, типах элементарных объектов, типах взаимодействий, пространственно‑временных характеристиках. Что касается идеалов и норм научного исследования , то они являются обобщенной «технологией» познания, т. е. схемой освоения (эмпирического и теоретического) объектов, характеристики которых выражены в картине мира.

Выделяют три группы идеалов и норм научного исследования как методологических регулятивов научного познания: идеалы и нормы описания и объяснения; обоснования и доказательности; организации и развития знаний. Кроме того, существуют и ценностно‑целевые идеалы и нормы научного познания, о которых пойдет речь в главе 11.

Идеалы и нормы научного исследования, как и научная картина мира, являются фундаментальными презумпциями научного познания, но и они подвержены эволюции. Их содержание в разные эпохи было различным и зависело как от типа познаваемых объектов (типа их системной организации), так и от уровня развития науки, практики, культурно‑мировоззренческих факторов. Наиболее устойчивы идеалы строения (организации) знаний. Мы уже отмечали, что идеал дедуктивно‑аксиоматической организации знания сформировался в культуре античной Греции и устойчиво транслировался в последующие эпохи. И только развитие квантовой теории (принцип дополнительности, принцип соответствия и др.) внесло изменения в организацию знания⁶⁶. Наиболее изменчивы идеалы описания и объяснения, существенная трансформация которых произошла при переходе от классической к неклассической науке.

В идеалах и нормах научного исследования присутствует некое инвариантное содержание, характеризующее общие особенности научного мышления и отличающее науку от других форм познания. Требования обоснованности, доказательности, объяснимости, системной организованности знания обязательны для науки как таковой. Конкретные же исторические типы этих идеалов и норм характеризуют стили научного мышления, сменяющие друг друга в процессе развития науки (механический, вероятностно‑статистический, кибернетический, синергетический). Подробную характеристику стилей научного мышления дает В. К. Лукашевич⁶⁷.

Философские основания науки – философские идеи, принципы и категории, которые обосновывают как идеалы и нормы науки, так и содержательные представления научной картины мира, а также обеспечивают включение научного знания в культуру. Философские категории – предельно общие структуры мышления, позволяющие осуществлять категориальное членение, фрагментацию и синтез реальности, представляют собой глубинную «онтологию» для научного познания. Они направляют исследования на сопряжение познавательных действий с характером исследуемой реальности, которая дана субъекту в формах деятельности, имеющей конкретно‑исторический характер.

Любая новая идея, чтобы стать либо постулатом картины мира, либо принципом, выражающим новый идеал и норматив научного познания, должна пройти через процедуру философского обоснования. Например, когда М. Фарадей обнаружил в эксперименте электрические и магнитные силовые линии и попытался на этой основе ввести в научную картину мира представление об электрическом и магнитном поле, то сразу столкнулся с необходимостью обосновать эти идеи. Предположение, что силы распространяются в пространстве с конечной скоростью от точки к точке, приводило к представлениям о силах, как существующих в отрыве от материальных носителей (зарядов и источников магнетизма). Но это противоречило принципу: силы всегда связаны с материей. Чтобы устранить противоречие, Фарадей стал рассматривать поле сил в качестве особой материальной среды. Философский принцип неразрывности материи и силы выступил основанием для введения в картину мира постулата о существовании электрического и магнитного полей, имеющих такой же статус материальности, как и вещество.

Философские основания науки, наряду с функцией обоснования уже добытых знаний фундаментального характера, играют роль общей эвристики, что особенно рельефно обнаруживается на этапе научных революций, когда ломаются основания научного познания – либо картина мира, либо идеалы и нормы научного познания. Об этом пойдет речь в § 25.